题目内容
18．（1）用打点计时器研究匀变速直线运动的规律，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．有一段纸带如图所示：取O为起点，A 为第一个记数点，每相邻两计数点间还有4个打点．若量得OA=3.00cm OB=6.50cm，OC=10.50cm，则C点对应的速度vC=0.425m/s，物体运动的加速度a=0.500m/s2．（结果均保留三位有效数字）．
（2）在“探究力的平行四边形定则”的实验中，用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳另一端系着绳套B、C（用来连接弹簧测量力计）．其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．
①在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其它步骤没有改变，实验结果是否会发生变化？
答：不变．（选填“变”或“不变”）
②本实验采用的科学方法是B
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法．
分析 （1）纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．能够知道相邻的计数点之间的时间间隔．根据速度公式求出C点的速度；
（2）细绳的作用是确定两个力的方向，换成橡皮筋也可以确定两个力的方向；本实验采用的科学方法是等效替代法．
解答 解：（1）因为每相邻两计数点间还有4个打点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s
利用匀变速直线运动的推论得：
vB=$\frac{{x}_{AC}}{t}$=$\frac{（0.1050-0.03）}{2×0.1}$m/s=0.375m/s
根据运动学公式得：△x=at2，
a=$\frac{△x}{{t}^{2}}$=$\frac{{x}_{AB}-{x}_{OA}}{{t}^{2}}$=$\frac{（0.0650-0.0300-0.0300）}{0．{1}^{2}}$=0.500m/s2．
则C点的速度vC=vB+at=0.375+0.500×0.1=0.425m/s；
（2）细绳的作用是确定两个力的方向，换成橡皮筋也可以确定两个力的方向，故如果只将细绳换成橡皮筋，其它步骤没有改变，那么实验结果不会发生变化；
本实验是用两个力拉橡皮筋时使之产生与用一个力拉橡皮筋产生同样的效果，即为等效替代法；
故答案为：（1）0.425； 0.500；
（2）不变；B
点评 （1）根据题意要能够知道相邻的计数点之间的时间间隔．要注意单位的换算和有效数字的保留，同时注意题目中所给的数据和解答中需要的数据．
（2）掌握“验证力的平行四边形定则”的实验原理是根本，体会等效替代法的巧妙．
练习册系列答案
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8．
如图所示，一光滑绝缘斜面体ABC处于水平向右的匀强电场中长为AB长0.5m、倾角为θ=37°．一带电荷量为+q，质量为m的小球（可视为质点），以初速度v0=2m/s沿斜面匀速滑，g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，则下列说法中正确的是（ ）
如图所示，一光滑绝缘斜面体ABC处于水平向右的匀强电场中长为AB长0.5m、倾角为θ=37°．一带电荷量为+q，质量为m的小球（可视为质点），以初速度v0=2m/s沿斜面匀速滑，g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，则下列说法中正确的是（ ）| A． | 小球在B点的电势能大于在A点的电势能 | |
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9．建筑工地上吊车正吊着一小车建筑材料匀速上升，某时刻小车边缘脱落一小石子，则它脱落后（不计任何阻力）（ ）
| A． | 立即向下运动 | |
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| D． | 它除受重力作用外，还受向上的冲力作用 |
如图所示，一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC，其半径R=0.4m，轨道在C处与水平地面相切．在C处放一质量为m=1kg的小物块，给它一水平向左的初速度v0=5m/s，结果它沿CBA运动，通过最高点A时水平飞出，最后落在水平面上的D点．取重力加速度g=10m/s2．求：
13．
如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点与管口A的距离为2X0，一 质量为m的小球从管口由静止下落，将弹簧压缩至最低点B，压缩量为x0，不计空气阻力，则（ ）
如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点与管口A的距离为2X0，一 质量为m的小球从管口由静止下落，将弹簧压缩至最低点B，压缩量为x0，不计空气阻力，则（ ）| A． | 小球运动的最大速度等于2$\sqrt{g{x_0}}$ | B． | 小球运动中最大加速度为g | ||
| C． | 弹簧的劲度系数为$\frac{mg}{{x}_{0}}$ | D． | 弹簧的最大弹性势能为3mgx0 |
3．
如图所示，一个轻弹簧竖直固定在地面上，在它的正上方H高处有一个铁球自由下落，落到弹簧上后将弹簧压缩．如果分别从H1和H2（H1＞H2）高处由静止释放铁球，铁球落到弹簧上将弹簧压缩的过程中获得的最大动能分别是Ek1和Ek2，在具有最大动能时刻的重力势能分别是Ep1和Ep2（以地面为参考面），则（ ）
如图所示，一个轻弹簧竖直固定在地面上，在它的正上方H高处有一个铁球自由下落，落到弹簧上后将弹簧压缩．如果分别从H1和H2（H1＞H2）高处由静止释放铁球，铁球落到弹簧上将弹簧压缩的过程中获得的最大动能分别是Ek1和Ek2，在具有最大动能时刻的重力势能分别是Ep1和Ep2（以地面为参考面），则（ ）| A． | EK1=EK2，Ep1=Ep2 | B． | EK1＞EK2，Ep1=Ep2 | C． | EK1＞EK2，Ep1＞Ep2 | D． | EK1＞EK2，Ep1＜Ep2 |
如图，顶角为30°的直角三棱镜，有一束红蓝复色光垂直侧边射入，射出棱镜时分为a、b两束单色光，其中a光的折射角为45°，则棱镜对a光的折射率为$\sqrt{2}$，它是红（填“红”或“蓝”）色光．
1．
如图甲所示，一平行板电容器极板长l=10cm，宽a=8cm，两极板间距为d=4cm，距极板右端$\frac{1}{2}$处有一竖直放置的荧光屏．在平行板电容器左侧有一长b=8cm的“狭缝”粒子源，可沿着两板中心平面，均匀、连续不断地向电容器内射入比荷为2×1010C/kg，速度为4×106m/s的带电粒子．现在平行板电容器的两极板间加上如图乙所示的交流电，已知粒子在电容器中运动所用的时间远小于交流电的周期．下面说法正确的是（ ）
如图甲所示，一平行板电容器极板长l=10cm，宽a=8cm，两极板间距为d=4cm，距极板右端$\frac{1}{2}$处有一竖直放置的荧光屏．在平行板电容器左侧有一长b=8cm的“狭缝”粒子源，可沿着两板中心平面，均匀、连续不断地向电容器内射入比荷为2×1010C/kg，速度为4×106m/s的带电粒子．现在平行板电容器的两极板间加上如图乙所示的交流电，已知粒子在电容器中运动所用的时间远小于交流电的周期．下面说法正确的是（ ）| A． | 粒子打到屏上时在竖直方向上偏移的最大距离为6.25cm | |
| B． | 粒子打在屏上的区域面积为64cm2 | |
| C． | 在0-0.02s内，进入电容器内的粒子由64%粒子能够打在屏上 | |
| D． | 在0-0.002s内，屏上出现亮线的时间为0.0128s |
2．
如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，Oa之间连一电阻R，导体框架与导体棒的电阻均不计，若要使OC能以角速度ω逆时针匀速转动，则（ ）
如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，Oa之间连一电阻R，导体框架与导体棒的电阻均不计，若要使OC能以角速度ω逆时针匀速转动，则（ ）| A． | 通过电阻R的电流方向由a经R到O | B． | 导体棒O端电势低于C端的电势 | ||
| C． | 外力做功的功率为$\frac{{{B^2}{ω^2}{r^4}}}{4R}$ | D． | 回路中的感应电流大小为$\frac{{Bω{r^2}}}{R}$ |